VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Спасти океан от пластика
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Пластик для нас является привычным материалом, с которым мы сталкиваемся буквально на каждом шагу: на кухне, в детской, в ванной, на приусадебном участке… Мы ценим его за то, что он легкий, гибкий, прочный, дешевый. И редко кто задумывается о том, что пластик - одно из самых великих и одно из самых худших изобретений человечества. Пластик долговечен, что делает его с одной стороны очень ценным в качестве строительного материала, но с другой стороны – бессмертным и неуязвимым материалом, который очень плохо подвержен биоразложению, способности материалов распадаться на экологически безопасные вещества.
Актуальность проектной работы:
С ростом потребления пластика растет и количество выбрасываемого пластикового мусора. Человечеству понадобилось менее, чем полвека, чтобы полимеры засорили экосистему планеты, а в океанах появились мусорные острова и даже континенты (Приложение. Фото 1). Пластик: крупный, мелкий и очень мелкий есть во всех мировых океанах. По подсчетам ученых количество пластика в воде увеличивается ежегодно на 9,5 миллиона тонн, и к 2050 году в морях будет больше пластика, чем рыбы.
Миллиарды лет назад мировой океан дал нам жизнь и возможность дышать. А теперь человечество ставит его удивительный мир на грань выживания, ежедневно засоряя его пластиковыми отходами.
Я считаю, что проблема загрязнения океанов пластиком актуальна на сегодняшний день и требует внимания и освещения.
Объект исследования – загрязнение океанов пластиковыми отходами.
Предмет исследования – способы очистки океанов от пластиковых отходов.
Гипотеза: если мы будем понимать вред, наносимый океанам и морям пластиковыми отходами, то будем более ответственно относиться к экологической проблеме загрязнения окружающей среды пластиковыми отходами.
Цель проектной работы: привлечь своих сверстников к проблеме загрязнения океанов пластиковыми отходами, сконструировать и запрограммировать устройство, которое может механическим способом собирать из океана мусор.
Задачи:
изучить и проанализировать информационные источники (книги, журналы, определенные сайты в сетях Интернет) по теме;
выяснить, откуда берется мусор в океане;
показать, какой глобальный вред наносят пластиковые отходы экосистеме океана, животным и человеку;
найти примеры решения проблемы борьбы с пластиком в океане в разных странах;
дать рекомендации, как можно уменьшить загрязнение окружающей среды пластиковыми отходами;
побудить окружающих задуматься о важной экологической проблеме нашей планеты;
формировать эмоциональное, ценностное отношение к природе;
раскрыть свой творческий потенциал в области конструирования и моделирования.
Методы:
Самостоятельное изучение необходимых материалов: литературы и интернет-источников.
Осмысление собранного материала.
Оформление конечных результатов.
Практическая работа.
Подготовка и защита презентации проектной работы.
Тип проекта: исследовательско-творческий, индивидуальный, краткосрочный, интегрированный, межпредметный (образовательные предметы: окружающий мир, экология, технология).
Этапы проектной работы:
Выяснить, откуда берется мусор в океане.
Показать, каковы последствия пластикового бедствия.
Найти примеры, как ведется борьба с пластиком в океане.
Дать рекомендации по решению данной проблемы.
Сконструировать и запрограммировать устройство, которое может
механическим способом собирать из океана мусор.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Откуда берется мусор в океане.
Откуда же берется в океане такое большое количество пластикового мусора?
Каждый школьник знает, что реки впадают в моря, а моря – это часть океанических вод. Таким образом, большая часть мусора, выброшенного в реки, влекомая течением, также в итоге очутится в океане. По подсчетам ученых, около 80% объема этой гигантской водной помойки поступает именно «с земли».
В первую очередь, мусор в воду выбрасывают жители городов, расположенных в непосредственной близости от морей и рек. Например, лидерами-загрязнителями вод мусором, экологи называют Индию, Таиланд и Китай, где сброс в реки и моря всего ненужного считается практически нормой (Приложение. Фото 2).
Во-вторых, активно и бездумно обычно мусорят туристы, отдыхающие на теплых морских побережьях всего мира. От них в воду попадают пластиковые бутылки из-под разных напитков, стаканы, пробки, полиэтиленовые пакеты, одноразовая посуда, трубочки для коктейлей и другие бытовые отходы.
Оставшиеся 20% мусора – это отбросы «морской» деятельности человека (мусор, который выбрасывается с судов и т.п.).
Весь этот хлам, попадающий в океан, плывет по течению и, наконец, скапливается в определенных местах «затишья», где и образует целые «плавучие свалки» на волнах (Приложение. Фото 3).
Последствия пластикового бедствия.
В первую очередь, пластиковые отходы - один из важнейших факторов загрязнения океана. Огромные скопления мусора, по своим размерам напоминающие острова или даже целые континенты встречаются во всех океанах планеты. Исследователи этого явления сравнивают его с «мусорным супом»: часть отходов не тонет, а плавает на поверхности или в толще воды – и такие «пятна» мусора растягиваются на многие километры. Ученые находят полимерные нити в богатой флоре и фауне подводного мира – на коралловых рифах, подводных растениях, на морском дне. Если совместить все «мусорные пятна» в одно целое, то получится площадь, превышающая размерами Соединенные Штаты Америки. И пока с каждым годом эта «водная свалка» только расширяет свои границы.
Во-вторых, на огромных территориях океана солнечный свет не проникает через загрязненные отходами толщи воды. В результате на этих участках гибнут водоросли и планктон, которые в свою очередь являются кормом для обитателей глубин. Недостаток питания может привести к их вымиранию и дальнейшему полному исчезновению.
Другая проблема заключается в том, что пластик в воде не остается в первозданном виде, хотя полностью не разлагается. Под воздействием соленой воды и солнца он превращается в мелкие частицы (Приложение. Фото 4 ). Всего в мировом океане насчитывается около пяти триллионов таких частиц! Микропластик смешивается с илом и песком на дне, так что рыбы и более мелкие организмы его с лёгкостью проглатывают. Из-за попадания частичек пластика в организм гибнет гораздо больше животных, чем мы можем себе представить. В ЮНЕСКО подсчитали, что это миллион птиц и 100 тысяч черепах и млекопитающих каждый год. Организмы животных не приспособлены к перевариванию полимеров, что зачастую приводит к отравлению, мутации и даже смерти (Приложение. Фото 5). Подвержены этой напасти и крошечные планктонные организмы, и огромные киты. Как следствие, под угрозой вымирания находятся целые виды морских обитателей. Кроме этого, микропластик, который поедают рыбы, движется по пищевым цепочкам, отравляет жизненную среду микроорганизмов и в результате возвращается к нам назад на обеденный стол вместе с едой или водой.
Ещё одна сторона проблемы — токсичные вещества, которые добавляют в пластик для придания ему разнообразных свойств. Вода вымывает химикаты из пластика и разносит их по всей планете. И это далеко не капля в море: в океане «плавают» 150 миллионов тонн пластика и 23 миллиона тонн (!) химических добавок к нему, многие из которых токсичны. Токсичные вещества хорошо растворяются в жире. А это значит, что в телах китов и тюленей они могут накапливаться и достигать опасных для жизни концентраций.
Ну и в конце концов, одноразовые пакеты забивают канализационные системы городов и создают угрозы наводнений, пластмассовый мусор засоряет берега и прибрежные зоны, предназначенные для отдыха, что бесспорно наносит урон туристический отрасли.
Борьба с пластиком в океане.
Совершенно очевидно, что отдельные попытки энтузиастов справиться с мусором в океане - лишь капля в море, на решение данной проблемы необходимы огромные средства и значительные силы. Но все же, если проблема существует, значит надо пытаться ее решать. Рассмотрим несколько примеров борьбы с проблемой пластикового мусора в мировом океане.
На правительственном уровне:
В Соединенных Штатах действуют эффективные национальные программы по сокращению количества отходов, которые могут попадать в океан. Во многих американских штатах и населенных пунктах запрещено использовать изделия из наиболее токсичных пластмасс. В нашей стране есть пункты приема пластиковых и полиэтиленовых отходов, откуда отходы передаются на заводы по их вторичной переработке.
На уровне предприятий:
Надеясь ликвидировать хотя бы небольшую часть многомиллионных тонн пластика в океанах, датская компания RanMarineTechnoiogy разработала аквадрон, который высасывает мусор из воды. WasteSharkможет съесть до 200 литров мусора за одну поездку (Приложение. Фото 6).
На уровне масс-медиа:
Изучая источники по теме в сетях Интернет, я нашел довольно много статей и статистических сведений о масштабах производства, использования и переработки пластика, а также фото и видео материалов, в которых показаны страшные картины последствий загрязнения океанов и морей.
На уровне искусства и культуры:
На проблему загрязнения океанов обращают внимание не только ученые-экологи и политики, но люди искусства: скульпторы, художники, фотографы. Например, канадский фотохудожник Бенджамин Фон Вонг, живущий в Монреале, придумал проект «Русалки ненавидят пластик», в котором он решил подчеркнуть серьезность данной проблемы. «Пластик в океане вызывает гораздо больше проблем, чем обычное загрязнение воды, - считает фотохудожник. – Он выделяет токсины, которые загрязняют не только воду, но и воздух».Конечным результатом работы стала серия увлекательных образов русалок в океане, наполненном пластиком (Приложение. Фото 7,8).
Бруклинская архитектурная и дизайнерская фирма StudioКСА вместе с Фондом дикой природы Гавайев создала пятитонного пластикового кита, полностью состоящего из собранного в океане мусора и установила его в Брюгге (Приложение. Фото 9).
На частном уровне:
Стремясь привлечь внимание общества к этой проблеме, 20-летний студент из Голландии Бойан Слат (Приложение. Фото 10) придумал недорогой, но при этом весьма эффективный способ очистки мирового океана от пластикового мусора. По расчетам, промышленная установка, созданная по чертежам молодого человека, за 10 лет работы сможет убрать 40 процентов плавучих отходов, находящихся в Тихом океане.
Мои предложения по решению данной проблемы.
На мой взгляд, каждый из нас по отдельности не способен решить
проблему загрязнения воды пластиком в полном объеме, но каждому по силам уменьшить количество пластмасс, которые проникают в экосистему мирового океана. Я предлагаю несколько простых способов, которые радикально сократят загрязнение океанов и сделают нас супер героями для китов и рыб во всем мире!
Отдавайте предпочтение экологически безопасной таре и упаковке
(матерчатым и бумажным сумкам и пакетам, деревянным и картонным коробкам и т.д.)
Не выбрасывайте предметы из любых видов пластика в воду, на землю
или даже в общую массу мусора, а складируйте их в специальные контейнеры с пометкой «для пластика» или сдавайте на пункты приема вторсырья для последующей переработки и утилизации.
Попросите родителей запаковывать для вас в школу бутерброды не в
целофановые пакетики, а в бумагу.
Отправляясь на пляж или на отдых на природе, возьмите с собой
мусорный пакет и соберите в него видимый мусор.
Для посадки комнатных растений используйте не пластиковые горшки,
а керамические емкости.
Станьте волонтером по очистке пляжей.
Очиститель океанов из конструктора LEGO.
Однажды из сети Интернет я узнал о своей сверстнице из Массачусетса Анне Ду (Приложение. Фото 11), которая решила помочь в борьбе с данным видом отходов и создала робота, который использует инфракрасный свет под водой для отслеживания не только, например, бутылок, трубочек или целофановых пакетов, но и микропластика. И сейчас она продолжает разрабатывать своего робота, надеясь, что машина сможет не только находить, но и всасывать микропластик.
Тогда я тоже решил из конструктора LEGOсконструировать и запрограммировать устройство, которое может механическим способом собирать из океана или моря мусор(Приложение. Фото 12,13,14,15). В этом состоит практическая значимость моей проектной работы. И это мой творческий вклад, пусть маленький, но важный на пути решения глобальной проблемы стремительного загрязнения планеты отходами, не разлагающимися веками.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В процессе работы над проектом я:
1. Узнал много полезной информации о вреде пластиковых отходов для окружающей среды, животных и организма человека, которая заставила меня по-новому взглянуть на вещи, окружающие меня в повседневной жизни.
2. Выполнил поставленные задачи:
выяснил, откуда берется мусор в океане;
показал, какой глобальный вред наносят пластиковые отходы
окружающей среде, животным и человеку;
привел примеры решения проблемы борьбы с пластиком в океане в разных странах;
предложил способы, как можно уменьшить загрязнение окружающей среды пластиковыми отходами;
сконструировал и запрограммировал устройство, которое может механическим способом собирать из океана (моря) мусор.
3. На основании полученных знаний я пришёл к выводу, чтокаждый из нас несёт ответственность за судьбу нашей планеты, и любой способен внести посильную лепту в её очищение. Здесь необходимо участие каждого: от семьи, которая не будет покупать одноразовые товары и компаний, перерабатывающих мусор, до правительства, которое должно запретить микропластик и токсичные добавки. И пусть полностью отказаться от пластика пока невозможно, но чем меньше каждый из нас начнет использовать пластик в повседневной жизни, тем быстрее производители сократят объемы его производства.
У нас с Вами есть альтернатива: забота об экологии или же личное удобство? Я выбрал для себя первое. А Вы?
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
https://www.greenpeace.org/russia/ru/news/blogs/green-planet/blog/59591/
http://greenbelarus.info/articles/20-09-2018/rusalki-nenavidyat-plastik-kanadskiy-fotograf-pereosmyslil-problemu
https://rodovid.me/tag/
https://informupack.ru/article/4722/
https://vtorothody.ru/musor/v-okeane.html
https://yandex.ru/images/search?text=картинки
http://fb.ru/article/304143/musornyiy-ostrov-v-tihom-okeane-prichinyi-poyavleniya-posledstviya-foto
https://bestlavka.ru/zagryaznenie-okruzhayushhej-sredy-plastikom/
https://ria.ru/society/20171110/1508554568.html
ПРИЛОЖЕНИЕ
Фото 1. Мусорный остров в океане.
Фото 2. Лидеры-загрязнители вод мусором - Индия, Таиланд и Китай.
Фото 3. «Плавучие свалки» на волнах.
Фото 4 . Под воздействием соленой воды и солнца пластик превращается
в мелкие частицы – микропластик.
Фото 5. Организмы животных не приспособлены к перевариванию
полимеров, что зачастую приводит к отравлению, мутации и даже смерти.
Фото 6. Аквадрон, который высасывает мусор из воды. Разработчик -
датская компания RanMarineTechnoiogy.
Фото 7. Проект «Русалки ненавидят пластик». Автор - канадский
фотохудожник Бенджамин Фон Вонг.
Фото 8. Образ русалки в океане, наполненном пластиком.
Фото 9. Пятитонный пластиковый кит, полностью состоящий из собранного
в океане мусора установлен в Брюгге. Автор - бруклинская архитектурная и
дизайнерская фирма StudioКСА.
Фото 10. Студент из Голландии Бойан Слат - создатель промышленной
установки, способной очищать океан от пластикового мусора.
Фото 11. Анна Ду из Массачусетса – автор робота, который использует
инфракрасный свет под водой для отслеживания пластика и микропластика.
Фото 12. Автор проектной работы Казанов Григорий.
Фото 13. Роботизированное устройство, которое собирает из океана мусор.
Фото 14.Очиститель океанов из конструктора LEGO.
Фото 15. Очиститель океанов из конструктора LEGO.